九章節(jié)信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路課件

1、第九章 信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路9.1 濾波電路的基本概念與分類9.2 一階有源濾波電路9.3 高階有源濾波電路9.4 開關(guān)電容濾波器9.5 正弦波振蕩電路的振蕩條件 9.6 RC正弦波振蕩電路9.7 LC正弦波振蕩電路9.8 非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路9.5 .1 振蕩條件9.5 .3 起振和穩(wěn)幅9.5 .2 振蕩電路基本組成9.5 正弦波振蕩電路的振蕩條件正反饋電路（注意與負(fù)反饋方框圖的差別）若仍有穩(wěn)定的輸出振蕩條件：幅值平衡條件相位平衡條件（n為整數(shù)）9.5 .1 振蕩條件相位條件意味著振蕩電路必須是正反饋振幅條件以通過調(diào)整放大電路放大倍數(shù)達(dá)到（1）振幅條件：（2）相位條件：振蕩條件：起振條件9.

2、5 .3 起振和穩(wěn)幅 # 振蕩電路是單口網(wǎng)絡(luò)，無須輸入信號(hào)就能起振，起振的信號(hào)源來自何處？電路器件內(nèi)部噪聲 當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，就要限制它繼續(xù)增加，否則波形將出現(xiàn)失真。 噪聲中，頻譜分布很廣，滿足相位平衡條件的某一頻率0的噪聲信號(hào)被放大，成為振蕩電路的輸出信號(hào)。 穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，使振幅平衡條件從 回到橋式正弦波振蕩器（RC串并聯(lián)正弦波振蕩器）雙T網(wǎng)絡(luò)正弦波振蕩器移相式正弦波振蕩器正弦波振蕩電路分類：基本放大電路同相放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)（兼做選頻網(wǎng)絡(luò)） 9.6.1 電路組成穩(wěn)幅環(huán)節(jié)（可由Rf或者R1熱敏電阻構(gòu)成，或者另加輔助電路）反饋系數(shù) 9.6. 2 R

3、C串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的選頻特性幅頻響應(yīng)又則相頻響應(yīng)當(dāng)幅頻響應(yīng)有最大值相頻響應(yīng)f+9090ff0 用瞬時(shí)極性法：正反饋若滿足振幅平衡條件(+)(+)(+)(+)Av電路輸出頻率：RC正弦波振蕩電路一般用于產(chǎn)生頻率低于 1 MHz 的正弦波一.相位平衡條件檢查二.幅值平衡條件要求放大電路電壓增益 9.6.3振蕩電路工作原理幅值平衡條件相位平衡條件采用非線性元件9.6.4 起振與穩(wěn)幅措施熱敏元件熱敏電阻起振時(shí)，即熱敏電阻的作用穩(wěn)幅例題:R=1k，C=0.1F，R1=10k。Rf為多大時(shí)才能起振？振蕩頻率f0=？ AF = 1，31=F11f+=RRAA=3=210=20k=1592 Hz起振條件：1f2

4、RR=電子琴的振蕩電路（了解）：_+RF1uoR1CCRfD1D1RF2R28R27R26R25R24R23R22R21R22112CRR=0f12345176功率放大器可調(diào)9.8 非正弦信號(hào)產(chǎn)生電路9.8.1 電壓比較器9.8.3 三角波發(fā)生器與鋸齒波發(fā)生器9.8.2 方波產(chǎn)生電路開環(huán)電壓放大倍數(shù) A V0 =差模輸入電阻 R id =輸出電阻 R 0 =0理想運(yùn)算放大器： 電路引入負(fù)反饋！線性區(qū)：uo = Auo(uPuN)uPuN一、理想運(yùn)放工作在線性區(qū)9.8.1 電壓比較器條件二、理想運(yùn)放工作在非線性工作區(qū)電路特征：集成運(yùn)放處于開環(huán)或僅引入正反饋 運(yùn)放工作在非線性狀態(tài)的分析方法： 若U

5、pUn 則UO=+UOM； 若Up vREF時(shí) , vo =+vom當(dāng)vi UT+ , 就 uN uP ,在 uc UT+ 時(shí)，uN uP , uo 立即由UOm跳變成UOm , 設(shè)uC初始值uC(0+)= 0uo保持+UOm不變UOHuoui0UT-UT+UOm-UOm此時(shí)，C 經(jīng)輸出端放電(2) 當(dāng)uo = -UOm 時(shí)，uT-_有效uc達(dá)到UT-時(shí)，uo跳變+RR1R2C+ucuoUT+uctUT-當(dāng)uo 重新回到UOM 以后，電路又進(jìn)入另一個(gè)周期性的變化。-UOmUOM0t- UOM0U+HuctU+LUOMuo0t- UOMT周期與頻率的計(jì)算：+RR1R2C+ucuof = 1/T占

6、空比可調(diào)的矩形波發(fā)生電路9.8.3 三角波發(fā)生器與鋸齒波發(fā)生器組成：遲滯比較器，積分器1 三角波發(fā)生器 9.8.3 三角波發(fā)生器與鋸齒波發(fā)生器1 三角波發(fā)生器-VZVZt0vO1T / 2T / 2t2t3t1t0vOVth1Vth2 2 鋸齒波發(fā)生器T1：波形線性變化T2：時(shí)間短原理：利用三角波發(fā)生器原理，使充、放電時(shí)間常數(shù)不同?？赏ㄟ^改變充放電通路及參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。t0vO1t2t3t1t0vOVth1Vth2-VZVZT1T2VmT1TT2vO1：矩形波vO： 鋸齒波本章小結(jié)1自激振蕩可以使反饋放大器工作不穩(wěn)定，但我們可以利用產(chǎn)生自激振蕩的條件去構(gòu)成正反饋電路，以產(chǎn)生正弦波振蕩。正弦波振蕩電路由放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)構(gòu)成。2正弦波振蕩電路主要有RC振蕩電路和LC振蕩電路兩種。RC振蕩電路主要用于中低頻場合，LC振蕩電路主要用于高頻場合。石英晶體振蕩電路是一種特殊類型的LC振蕩電路，其特點(diǎn)是具有很高的頻率穩(wěn)定性。3比較器是一種能夠比較兩個(gè)模擬量大小的電路。由于集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益很高，所以，當(dāng)集成運(yùn)放工作在開環(huán)狀態(tài)時(shí)，可以作為比較器使用。這時(shí)，運(yùn)放工作在非線性狀態(tài)，其輸出電壓僅為正負(fù)飽和值，輸入信號(hào)“虛短”的概念也不再成立。遲滯比較器具有回差特性，在信號(hào)處理電路中得到了廣泛應(yīng)